基于poe技术的太阳能led智能照明系统研究

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1、中图分类号：TP273.5论文编号：143122315学科分类号：510.8060密级：天津理工大学研究生学位论文基于PoE技术的太阳能LED智能照明系统研究（申请硕士学位）一级学科：控制科学与工程学科专业：控制理论与控制工程研究方向：计算机控制与管理作者姓名：李翔宇指导教师：高强教授2017年2月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeResearchontheLEDIntelligentLightingSystemofSolarEnerg

2、yBasedonPoEByLiXiangyuSupervisorProf.GaoQiangFebruary2017摘要随着互联网时代的到来，网络技术蓬勃发展，各个地区网络化水平不断提高，以太网已经延伸至世界的各个角落。通过以太网进行网络通讯的同时，人们开始尝试一根网线既解决通讯问题又解决电源供电问题，由此以太网供电也慢慢成为供电领域的新方向。人类工业技术水平日益提高，世界范围内的能源短缺问题却日益突出，随着人们生活质量的变好，人们对于室内照明系统的节能、舒适度的要求也越来越高，传统照明系统已经很难再满足人们的需求。人们希望更节能、更

3、方便、更智能的室内照明，这使得基于以太网供电（PoE，PowerOverEthernet）技术的太阳能LED智能照明的发展备受青睐。本文以室内照明为研究对象，研究了一种基于PoE供电技术以太阳能为主要供电来源的室内LED智能照明系统。主要研究工作包括：第一，基于PoE技术的太阳能LED智能照明系统架构搭建。结合LED智能照明技术、PoE供电技术和太阳能发电技术，创新的提出了基于PoE技术的LED智能照明系统架构，并以作者工作室为例，论证了设计的可行性，给出了配置方案。第二，基于PoE技术的太阳能电源管理系统设计。分析了太阳能和蓄电池

4、的性能和技术特点，对太阳能与基于PoE供电技术的切合度进行了论证，设计了电源管理控制器，给出了电源管理控制器电路设计方案，使电源管理系统的电源输出满足PoE标准的直流48V供电要求，分析了电源管理控制器充电、放电算法和逻辑。第三，基于PoE技术的LED智能照明系统设计。介绍了照明技术的发展和现状，分析了PoE供电技术应用于LED照明技术领域的可用性和创新性，设计了照明控制和信号采集等硬件电路，实现了智能照明系统的LED灯多级亮度控制、多模式控制的照明效果，搭建了上位照明监控系统，对照明系统的各个节点状态进行实时监控。第四，室内自然光

5、照度衰减的研究与设计。室内照度补偿基于目标点照度值为参考标准，为简化室内照度传感器的复杂布局，本文建立自然光室内照度衰减模型，根据窗口的五面采样照度值，推算室内目标点的自然光照度值大小，给出了室内自动调光算法，使室内照明耗电量达到最低。综上，基于PoE技术的太阳能LED智能照明系统是PoE技术在低压直流智能照明的创新型应用，很大程度的降低网络建设成本，充分利用太阳能，48V低压直流供电电源具有高度的安全性和可靠性，实现了太阳能优先供电最大化利用太阳能的绿色理念。搭建了自然光室内照度衰减模型，避免室内照度采集装置复杂布置方法，为改善室

6、内光环境、节约资源、保护环境提供了新的思路。关键词：PoE技术LED智能照明太阳能照度衰减AbstractEthernetblendinpeople'sliveswiththedevelopmentofthenetwork.TheuseofEthernetcableisalsobecomenormal.TheapplicationofPoEtechnologycanachievetotransmitdataandpowerwithonlyoneEthernetcable.Eliminatetheneedtolaythepowerco

7、rdofthecumbersomeprocessandcost.PoweringoverEthernetistheinevitabletrend.Thetraditionallightingsystemisdifficulttomeetpeople'sneedssothatmaketheLEDintelligentlightingbasedonPoEtechnologyhighlyrespected.Inthispaper,indoorlightingistheresearchobject.ResearchingaindoorLED

8、intelligentlightingsystembasedonaPoEpowersupplytechnologytosolarenergyasthemainsource.First,combinedwithLEDintelligen